Patent DE-102016218890-B4 (DE)
Title: Absolut-Positionsgeber mit redundantem Raumphasensignal
Inventor: COOK TED STATEN
IPC: G01D5/245
Filed: 2016-09-29
Granted: 2022-09-01
Abstract: Elektronischer Absolut-Positionsgeber (100), wobei der elektronische Absolut-Positionsgeber (100) Folgendes umfasst:eine Skala (102), die eine erste Skalenspur (102A; 102a) umfasst, die sich in einer Messachsenrichtung (MA) erstreckt und ein erstes Signalmodulations-Skalenmuster (170) umfasst, das eine periodische Musterkomponente, die mindestens eine umfasst von einer periodischen Flächenmodulation oder einer periodischen Materialeigenschaftsmodulation als Funktion der Position entlang der ersten Skalenspur (102A; 102a), und eine allmähliche Mustervariationskomponente, die mit der periodischen Musterkomponente kombiniert oder darauf überlagert wird und mindestens eine umfasst von einer allmählichen Flächenvariation oder einer allmählichen Materialeigenschaftsvariation als Funktion der Position über einen ersten Bereich entlang der ersten Skalenspur (102A; 102a), umfasst;einen Detektor (164), der mindestens einen ersten Satz von Sensorelementen (A, B, C, RA) umfasst, die entlang der ersten Skalenspur (102A; 102a) ausgerichtet sind, wobei der erste Satz von Sensorelementen konfiguriert ist, einen ersten Satz von Detektorsignalen, die auf das erste Signalmodulations-Skalenmuster (170) reagieren und eine Position des Detektors (164) entlang der ersten Skalenspur (102A; 102a) angeben, bereitzustellen; undeinen Signalprozessor (166), der konfiguriert ist, eine Position des Detektors (164) entlang der Skala (102) basierend auf Detektorsignalen, die von dem Detektor (164) bereitgestellt werden, zu bestimmen, wobei:der erste Satz von Sensorelementen N Raumphasen-Sensorelemente (A, B, C) und zusätzlich mindestens ein erstes Referenzsensorelement (RA) umfasst, wobei:die N Raumphasen-Sensorelemente (A, B, C) konfiguriert sind, N jeweilige Signale bereitzustellen, und sich in ihren N jeweiligen Positionen in der Messachsenrichtung am Detektor (164) befinden, wobei jede der N Positionen der Abtastung einer einzigartigen N. Raumphase der periodischen Musterkomponente und einer entsprechenden N. Position entlang der allmählichen Mustervariationskomponente entspricht;sich das erste Referenzsensorelement (RA) in einer ersten Referenzposition am Detektor (164) befindet, die in der Messachsenrichtung um einen ersten Referenzabstand beabstandet ist, der einem ganzzahligen Vielfachen von 360 Grad einer Raumphasenverschiebung der Raumphase der periodischen Musterkomponente mit Bezug auf ein erstes Raumphasen-Sensorelement (A) der N Raumphasen-Sensorelemente entspricht, das ein erstes Signal, das einer ersten Raumphase der periodischen Musterkomponente entspricht, und eine erste Position entlang der allmählichen Mustervariationskomponente bereitstellt;das erste Referenzsensorelement (RA) konfiguriert ist, ein erstes Referenzsignal bereitzustellen, das der ersten Raumphase der periodischen Musterkomponente und einer entsprechenden ersten Referenzposition entlang der allmählichen Mustervariationskomponente entspricht, so dass das erste Signal und das erste Referenzsignal nominell ähnliche Signalbeiträge aus der periodischen Musterkomponente umfassen, und eine Differenz zwischen dem ersten Signal und dem ersten Referenzsignal auf eine Differenz ihrer Signalbeiträge aus der allmählichen Mustervariationskomponente zurückzuführen ist; unddas erste Signal und das erste Referenzsignal nicht statisch miteinander verbunden sind und zu unabhängigen Eingangssignalen für den Signalprozessor (166) beitragen, und die Differenz zwischen dem ersten Signal und dem ersten Referenzsignal auf Grund des ersten Referenzabstands eine erste Signaldifferenz ist, die einen Skalenfaktor M1 für eine erste allmähliche Signalvariation, die der erste Satz von Detektorsignalen aufweist, angibt, wobei die erste allmähliche Signalvariation auf die allmähliche Mustervariationskomponente als Funktion der Position des Detektors (164) entlang der ersten Skalenspur (102A; 102a) zurückzuführen ist.